ASTM B111 C61300 Alüminyum Bronz Nedir?
UNS C61300, ASTM B111/B111M'nin C60800 ve C61400 ile birlikte dikişsiz kondansatör borusu ve yüksük stoğu için listelediği üç alüminyum bronz sınıfından biri olan bir alüminyum bronzdur. Bileşimi bakır matrisinde demir ilavesi ile yaklaşık %7 alüminyumdan oluşur. Katı çözelti halindeki alüminyum ve soğuma sırasında oluşan demir-zengin fazlar, alaşıma hiçbir kalay pirinç veya alüminyum pirincin ulaşamayacağı bir güç ve erozyona{8}}karşı direnç kombinasyonu kazandırır.
Bu özellik profili notun nerede kullanıldığını açıklar. C61300 tüpü, hızlı, havalandırmalı veya katı- taşıyan suyu işleyen kondansatörler ve ısı eşanjörleri ile yumuşak alaşımın yıkanıp gideceği denizcilik hizmetindeki tüp plakaları, valfler ve pompa parçaları gibi bileşenler için seçilir. Temiz, yavaş-akan soğutma suyundaki pirinçlerin yerini tutmaz; burada daha düşük ısı iletkenliği ve daha yüksek maliyeti haklı görülmez.
Kimyasal Bileşim
ASTM B111, C61300'ü aşağıdaki sınırlar dahilinde kontrol eder; değerler kütle yüzdesi cinsindendir.
| Öğe | Gereklilik | Rol |
|---|---|---|
| Bakır (Cu) | Bakiye, yaklaşık %88 ve üzeri | Matris |
| Alüminyum (Al) | 6.0-7.5 % | Mukavemet ve koruyucu film oluşumu |
| Demir (Fe) | 2.0-3.0 % | Yapıyı iyileştirir; gücü artırır |
| Manganez (Mn) | maksimum %0,20 | Artık eleman |
| Nikel (Ni) | Maksimum %0,15 | Artık eleman |
| Çinko (Zn) | maksimum %0,30 | Artık eleman |
| Kalay, silikon, kurşun | Bireysel olarak sınırlandırılmış kalan seviyeler | Sünekliği korumak için düşük tutuldu |
Artık sınırlar göründüklerinden daha önemlidir. Demir, döküm yapısını inceltmek için yeterince yüksek olmalı, ancak kaba demir-zengin parçacıkların korozyon başlatma bölgeleri olarak hareket etmesine neden olacak kadar da yüksek olmamalıdır ve artık elementler, alaşımın kırılgan beta fazını geliştirmek yerine tek fazlı bir alfa-artı{-kappa yapısı olarak kalması için kapatılır.
Fiziksel ve Mekanik Özellikler
Alüminyum bronz yaklaşık 7,9 g/cm³ ile pirinçlerden daha yoğundur ve 1025 C ve üzeri bölgede katılaşır. Katı çözelti içindeki alüminyum hem ısıyı hem de akımı dağıttığından, termal ve elektriksel iletkenlik metre kelvin başına yalnızca birkaç on watt'tır ve amirallik ve alüminyum pirinçlerinkinin oldukça altındadır; bu nedenle kalite, maksimum ısı transferi yerine dayanıklılık ve erozyon direncine göre seçilir. Malzeme-manyetik değildir ve düşük termal genleşme katsayısı nedeniyle yüksek sıcaklıklarda boyutlarını iyi korur.
| Durum | Çekme mukavemeti | Uzama | Tipik kullanım |
|---|---|---|---|
| Tavlanmış (yumuşak) | Minimum 480 MPa siparişi | %30 ve üzeri | U-bükme, boru levha haddeleme |
| Sert çekilmiş | Minimum 620 MPa siparişi | Yaklaşık %12 | Düz yüksek basınç tüpleri |
ASTM B111, her bir UNS numarasına ve tempere minimum çekme ve akma dayanımı atar ve genleşme ve düzleştirme testleri gerektirir; bu nedenle temper, fabrikaya bırakılmak yerine siparişte belirtilmelidir. Sert çekilmiş boru, tavlanmış boruya göre kabaca üçte bir oranında daha güçlüdür ancak bükülmeyi absorbe etme kapasitesi çok daha azdır, bu nedenle U-bükme kondansatörleri tavlanmış durumu kullanır.
Korozyon ve Erozyon Direnci
Akan deniz suyunda alaşım, su yüzeyde hareket etmeye devam ettiği sürece sürekli olarak onarılan, alüminyum-zengin bir oksit filmi oluşturur. Bu, kondansatör borusunu çoğunlukla tahrip eden iki mekanizma olan çarpma saldırısına ve erozyon-korozyonuna karşı ona mükemmel bir direnç kazandırır. Aynı zamanda klorlu soğutma suyunda ve birçok seyreltik asit ve alkalide de iyi performans gösterir.
Sınırlar da aynı derecede iyi tanımlanmıştır. Koruyucu filmin kendini onaramadığı ve çukurlaşma veya çatlak saldırısının başladığı durgun, zayıf havalandırılmış deniz suyu için alüminyum bronz önerilmez. Amonyak- içeren ortamlarda gerilimli korozyon çatlamasına karşı hassastır ve sülfit içeren kirli liman suyu, özellikle tüp doğru şekilde ısıl işlem görmemişse, seçici faz saldırısına neden olabilir. Suyun yavaş, kirli ve durgun olduğu durumlarda bakır-nikel kalitesi daha iyi bir seçimdir; Hızlı ve temiz olduğu için C61300, ASTM B111'deki bakır alaşımları arasında en güçlü seçeneklerden biridir.
Tipik Uygulamalar
Yüksek hızlı deniz suyu görevinde kondenser ve ısı eşanjörü boruları
Deniz ısı transfer ekipmanı için boru plakaları, su kutuları ve yüksükler
Deniz suyu ve proses hatları için valf gövdeleri, yuvaları ve gövdeleri
Pompa gövdeleri, çarklar, aşınma halkaları ve mil manşonları
Yüksek mukavemet ve aşınma direnci gerektiren dişliler, rulmanlar, kılavuzlar ve burçlar
Klorürlere ve kuma maruz kalan tuzdan arındırma ve gemi boruları
İmalat, Kaynak ve Muayene
Boru, döküm stokunun sıcak işlenmesi ve ardından ara tavlamalarla soğuk çekme ve tutulan beta fazını ortadan kaldıran kontrollü bir tavlama ile bitirme yoluyla üretilir. Sıcak işleme nispeten dar bir sıcaklık aralığında kalmalıdır ve aşırı ısıtma ve ardından yavaş soğutma, kırılgan bir tüp üretmenin klasik yoludur. Soğuk çekme mukavemeti arttırır ve yüzey kalitesini iyileştirir; Bitmiş tüp, bükülmesi veya bir tüp tabakasına genişletilmesi gerektiğinde tavlanır.
Kaynak, uyumlu bir alüminyum bronz dolgu maddesiyle TIG veya MIG tarafından yapılır; ince kesitler için ön ısıtmaya gerek yoktur ve kalan filmler korozyonu teşvik ettiğinden bağlantı yerleri daha sonra bakır lekelerinden temizlenmelidir. Alaşım işi kolayca sertleştiği için işleme keskin, pozitif talaşlı takımlama, ağır ilerlemeler gerektirir ve oturma gerektirmez. Boru sevk edilmeden önce kimyasal analiz, çekme ve sertlik testi, boyut ve yüzey muayenesi, hidrostatik basınç testi ve girdap akımı muayenesi ile kontrol edilir ve korozyon performansı bileşim kadar buna da bağlı olduğundan ısıl işlem kayıtları gözden geçirilir.
SSS
S: C61300'ün alüminyum içeriği nedir?
Bu kalite için belirtilen alüminyum aralığı %6,0-7,5 olup, %2,0-3,0 demir ilavesiyle desteklenir; bakır içeriği bileşimin dengesidir.
S: C61300'ün C60800 ve C61400'den farkı nedir?
C60800, yaklaşık %5 alüminyum ve arsenik ilavesi içeren daha düşük bir alüminyum bronzdur; C61300 ve C61400'ün her ikisi de yaklaşık %7 alüminyum içerir ve temel olarak demir ve artık element limitleri açısından farklılık gösterir.
S: C61300 tüpleri durgun deniz suyunda kullanılabilir mi?
Hayır, alaşım koruyucu filmini korumak için sürekli su hareketine dayanır; durgun veya az havalandırılmış deniz suyu çukurlaşmaya ve çatlak oluşumuna neden olur, bu nedenle burada bakır-nikel kalitesi tercih edilir.
S: Alüminyum bronzun ısıl işlemi neden bu kadar önemli?
Tutulan beta fazı, malzemeyi kullanım sırasında seçici faz saldırısına karşı kırılgan ve savunmasız hale getirir, bu nedenle son tavlama ve soğuma hızı kontrol edilmeli ve kaydedilmelidir.
S: C61300'ü kaynaklamak için hangi dolgu maddesi kullanılır?
TIG veya MIG işlemleriyle uyumlu bir alüminyum bronz dolgu maddesi kullanılır ve daha sonra korozyonu başlatacak bakır lekesini çıkarmak için bağlantı noktası temizlenir.
S: C61300 manyetik midir?
Hayır, alaşım-manyetik değildir; dayanıklılığı ve aşınma direncinin yanı sıra denizcilik ve elektrikli ekipmanlarda bulunmasının nedenlerinden biri de budur.
